Čtyři desetiletí po katastrofální havárii v jaderné elektrárně v Černobylu se v uzavřené zóně odehrává jedinečný biologický fenomén. Přestože region zůstává příliš radioaktivní pro trvalé osídlení lidmi, stal se prosperujícím útočištěm pro divokou zvěř. Jeden druh však nejen přežívá – zdá se, že se mu daří nebývalou rychlostí: vlk šedý (Canis lupus )**.
Nový genetický výzkum naznačuje, že tito vrcholoví predátoři mohou projít jedinečným evolučním procesem, aby vyvinuli biologickou obranu pro boj s konstantním ionizujícím zářením v jejich prostředí.
“Radioaktivní ráj”
Od katastrofy 26. dubna 1986 bylo 4200 kilometrů čtverečních v uzavřené zóně Černobylu a sousední státní radioekologické rezervaci Polesie téměř zcela osvobozeno od lidské přítomnosti. Nedostatek lidské činnosti vytvořil obrovskou, neúmyslnou přírodní rezervaci.
Zatímco populace losů, jelenů a divokých prasat v této zóně jsou srovnatelné s populacemi v nekontaminovaných rezervacích, příběh vlků je jiný. Údaje ze sčítání lidu z roku 2015 ukázaly, že počet vlků v uzavřené zóně je více než sedmkrát vyšší než v okolních nekontaminovaných oblastech.
Tato dramatická populační exploze vyvolala pro vědce zásadní otázku: Proč se vlkům daří, zatímco jiné druhy stagnují?
Odhalení genetického štítu
Aby to mohli zkoumat, evoluční biologové z Princetonské univerzity, včetně Cara Love a Shane Campbell-Statona, provedli srovnávací genetickou studii. Analýzou vzorků krve ze tří různých skupin se snažili zjistit, čím jsou vlci z Černobylu jedineční:
1. Černobylští vlci: žijí v podmínkách vysoké radiace pozadí.
2. Běloruští vlci: žijí v oblastech s nižší úrovní radiace.
3. Wolves of Yellowstone (USA): žijí v oblastech s normální úrovní radiace na pozadí.
Výsledky byly úžasné. Vědci identifikovali 3 180 genů, které se u černobylských vlků chovají odlišně. Když byla tato data porovnána s Cancer Genome Atlas (databáze používaná ke studiu lidských nádorů), souvislost byla jasná.
Klíčové výsledky:
- Geny související s rakovinou: Vědci objevili 23 genů souvisejících s rakovinou, které jsou u vlků z Černobylu upregulovány.
- Markery přežití: Tyto specifické geny jsou stejné jako ty, které jsou spojeny s vyšší mírou přežití u určitých typů rakoviny u lidí.
- Rychlý vývoj: Nejrychleji se vyvíjející oblasti vlčí DNA byly nalezeny v oblastech zodpovědných za protinádorové a protirakovinné reakce u savců.
Odolnost vs
Studie zdůrazňuje rozdíly v tom, jak se tělo vyrovnává se stresem prostředí. Vědci se v současné době snaží zjistit, zda jsou tito vlci odolní (navzdory záření se u nich méně rozvine rakovina) nebo odolní (stále se u nich rakovina může rozvinout, ale jejich tělo funguje a přežívá lépe i přes to).
Protože vlci jsou vrcholoví predátoři, zaujímají jedinečné postavení v potravním řetězci. Živí se býložravci, kteří se živili kontaminovanými rostlinami, což znamená, že jsou vystaveni koncentrovaným, chronickým a vícegeneračním účinkům záření. To z nich dělá ideální model pro studium toho, jak se život přizpůsobuje dlouhodobé environmentální toxicitě.
Proč je to důležité pro medicínu?
Tento výzkum daleko přesahuje biologii divoké zvěře. Vědci doufají, že díky spolupráci s onkology a farmaceutickými společnostmi převedou tyto poznatky do humánní medicíny.
„Snažíme se zjistit, zda existují nějaké rozdíly, které lze přímo aplikovat na hledání nových terapeutických cílů pro léčbu rakoviny u lidí,“ říká Shane Campbell-Staton.
Pokud se vědcům podaří rozluštit mechanismus, který těmto vlkům umožňuje potlačit růst nádorů nebo s nimi přežít, mohlo by to vést k průlomům v léčbě a kontrole rakoviny u lidí.
Závěr: Neobvykle vysoká hustota vlčí populace v Černobylu naznačuje, že evoluce aktivně pracuje na potlačení účinků radiace, což potenciálně nabízí biologický plán pro budoucí výzkum rakoviny a vývoj lidských terapií.
